磨矿机是一种磨碎矿石的开采设备。原料通过空心轴颈给入空心圆筒(其两端有端盖)进行磨碎。圆筒内装有各种直径的磨矿介质（钢球、钢棒或砾石等）。优点是操作方便、便于矿浆自主流及矿浆分配。磨矿机有若干种分类方法，其中最实用的分类方法是根据磨矿介质不同来划分的：介质是金属球的为球磨机，介质是钢棒的为棒磨机，以被磨矿石本身为介质的为自磨机，以矿石或砾石为介质的为砾磨机。详细介绍了其工作原理、影响磨矿的参数以磨矿机的配置和分类等。

磨矿机的工作原理，如图1所示，原料通过空心轴颈1给入空心圆筒3(其两端有端盖2和4)进行磨碎。圆筒内装有各种直径的磨矿介质（钢球、钢棒或砾石等）。

当圆筒绕水平轴线以一定转速回转时，装在筒内的介质和原料在离心力和摩擦力的作用下，随着筒体达到一定高度，当它们自身的重力大于离心力时，便脱离筒体内壁抛射下落或滚下，由于冲击力而击碎矿石。同时，在磨机动转过程中，磨矿介质相互间的滑动运动对原料也产生研磨作用。磨碎后的物料通过空心轴颈5排出。由于不断给入物料，其压力促使筒内物料由给料端向排料端移动。湿磨时，物料被水流带走；干磨时，物料被抽出筒外的气流带走。

在磨矿机中，磨碎介质被提升的高度和下落的轨迹与筒体转速、介质数量及衬板型式有关。一般情况下，按磨矿机筒体转速由低到高，可将介质运动状态分为三种：

（1）泻落状态。磨机在低速运转时产生泻落式运动状态，物料主要靠介质相互滑动时产生压碎和研磨作用而粉碎。棒磨机和管磨机一般在这种运动状态下工作。

(2)抛落状态。磨机在较高速度运转时产生抛落式运动状态，此时磨碎过程以冲击为主，研磨次之。球磨机一般在这种运动状态下工作。

(3)离心状态。当筒体转速提高到某极限值时，即达到或超过临界转速时，所有介质都随筒体转动而不会下落，此时便称为介质的离心运动状态。在离心状态下，一般就不产生磨碎作用。因此，普通磨机在这种状态下工作。

影响磨机生产率的因素很多，如：磨机的类型、规格和转速，被磨物料的性质，磨矿介质的性质、大小、形状和充填率，闭路磨矿时的分级效率，给料粒度和排料细度，以及操作条件等。因此，从理论上确定磨机的生产率是很困难的，一般都通过具体的试验并采用模拟方法确定，而且得到的结果是近似的，还要用一些实际资料来校核。所以，这里不再列举有关教科书和设计手册上的一些生产率计算方法，只在各种磨机选型实例中的磨机技术性能表中列出其生产率范围。

磨机的筒体工作转速一般为30~14r/min，筒体直径大者转速低，反之则高。磨机筒体的工作转速与其临界转速之比称为转速率，一般为76%~88%。

磨机运转时，筒体截面上介质所占面积与该截面面积之百分比称为该磨机的充填率。通过计算，可得出不同类型磨机在不同转速时的充填率。在实际工作中，湿式格子型球磨机的充填率一般为40%~50%，溢流型球磨机或棒磨机的充填率一般为35%~40%，干式格子型磨机和管磨机的充填率一般为25%~35%。已知磨机的充填率后，就可以根据磨机的有效容积和介质的松散密度计算出介质装入量。在磨机选型实例中的磨机技术性能表中已列出不同磨机的介质装入量。在自磨机中，一般不装入任何介质，但为了提高磨矿效率，往往加入少量钢球，其装球量约为自磨机有效容积的4%~10%。

类型和规格不同的磨机实际上均由制造厂配备了功率适当的电动机。电动机本身的功耗约为10%，机械摩擦损失功耗约为10%~15%，而用来使磨矿介质和物料运动从而产生破碎和研磨作用的有用功率约为75%。

1、 磨矿机数量较少的中、小型选矿厂，一般采用垂直式（磨矿机中心线垂直于粉矿仓中心线） 配置方案。主要优点是操作方便、便于矿浆自主流及矿浆分配。

2、 磨矿跨间长度应与选别跨间相适应，如选别跨过长时，可考虑平行式配置。

3、 多段磨矿的磨矿机可配置在同一跨间内，也可配置在两个跨间。两个跨间配置的优点是，流程简单，回路少，但磨矿机不多时，配置在一个跨间比较经济。

4、 磨矿机给料用的带式输送机角度不宜过大，一般应小于18°，给料机的受料点应保持平稳，机长取决于电子称安装要求，为确保精度，最好采用重锤尾部拉紧，使胶带保持一定的张力。

5、 起重机能力按规定选取。由于磨矿机数量多而采用多台起重机时，应避免采用双层布置法，以减少厂房高度。

6、 专用检修设备应按厂家提出的要求选取，大于5m直径的磨矿机，一般应设专用的机械手，配置中应留有足够的空间与面积。

7、 磨矿跨地表，应保持足够的坡度，一般为5~10%，并设置良好的排污、排砂系统，保证符合环保要求，减少金属流失。

8、 因车间噪声较大，有关办公室、生活间、自动控制室应选择距声源较远处进行布置，或采取适当的隔音措施。

9、 钢球仓应设于检修场地附近，并结合地形考虑运输的方便。为改善清球的条件，于检修场地上应设置废球仓，以便及时装车外运。

10、 检修场地面积按本手册规定选定，场地大门应与外部运输条件相符合，大门规格应保证磨矿机零、部件安装、运输要求。当设备外形尺寸很大时，应考虑预留安装洞。磨矿机，也是球磨机的一种，一些矿石需要进行粉磨才能选出...矿石磨得越细产量品味才能越高，是选矿作业中不可缺少的设备。

磨矿机根据对物料的处理细度可具体分为：破碎机和磨粉机。

磨矿机有若干种分类方法，其中最实用的分类方法是根据磨矿介质不同来划分的：介质是金属球的为球磨机，介质是钢棒的为棒磨机，以被磨矿石本身为介质的为自磨机，以矿石或砾石为介质的为砾磨机。

按筒体形状可将磨矿机分为圆筒形和圆锥形两种。国内已很少制造圆锥形磨机，所以实际上主要制造圆筒形磨机，其中又包括短筒形和管形的。短筒形磨机的筒体长度与直径之比小于1，自磨机即属于这种类型；管形磨机（简称管磨机）的筒体长度与直径之比大于2。普通水泥磨机即属于这种类型。

按排矿方式可将磨矿机主要分为3种：①溢流型磨矿机：磨矿产品经排矿端的中空轴颈自由溢出；②格子型磨矿机：磨矿产品经位于排矿端的格子板的孔隙排出后，再经中空轴颈流出；③周边型磨矿机：磨矿产品通过排矿端筒体周边的孔隙排出。此外，还有棒磨机的开口型低水平排矿方式以及干式磨矿时的风力排矿方式。

按筒体传动方式可分为周边齿轮传动、摩擦传动和中央传动三种，其中周边齿轮传动方式应用最多，中央传动多用于管磨机。

按筒体支承方式可分为轴承支承、托滚支承、轴承和托滚混合支承，其中轴承支承方式最为通用，而后两种仅用于筒体较短的球磨机和砾磨机。

还可按磨矿生产方式将磨矿机分为干式和湿式两种，在选矿生产中一般使用湿式磨矿机，干式磨矿机极少使用。

立式磨粉机的二维结构主要由两部分组成：筒体和导向板，导向板固定在给料中空轴管上，将联接导向板和中空轴管的支撑臂省去，工作时导向板静止，筒体按一定的角速度转动，带动矿浆在筒体内流动。筒体的旋转方向为逆时针方向。

由于整个模型都是由一些简单的几何体组成，因此，在对于磨粉机中运行计算过程中采用结构化网格对其进行划分，能够有效地提高计算效率和计算精度。在二维问题中，网格类型有三角形、四边形和混合单元组合，综合考虑初始化时间、计算花费和数值耗散等因素，选择四边形网格，将模型共划分为8330个网格。

针对所计算的立式磨粉机流场为非稳态流场，故选用滑动网格模型进行计算，选择非祸合求解器，用SIMPLE算法对速度-压力场进行求解。

是经过1000秒迭代后磨机转速250r/min时筒体横截面速度全矢量分布，速度单位为m/s，磨机筒体内流体的流向。紧贴着筒体作离心运动的流体在导向板的作用下改变了运动轨迹，一部分仍然继续作离心运动，另一部分则沿着导向板内侧面作直线冲击运动。显示的颜色可以看出流场的速度梯度，离筒体中心越远的流体速度越大，离筒体中心越近的流体速度则越小。可以看出，整个流场实际上是一个大旋涡，这个旋涡受到了导向板的破坏，可以看成是一种受干扰的有轴向流的轴对称旋涡，当转速较高时，旋涡内部的大部分区域都是空心的。因此，磨机的主要研磨区域存在于远离筒体中心靠近筒壁的环形带，这个区域产生的作用力有挤压力、剪切力和冲击力，这些力是起研磨效果的主要作用力。

破碎机一般处理较大块的物料，产品粒度较粗，通常大于8毫米。其构造特征是破碎件之间有一定间隙，不互相接触。破碎机又可分为粗碎机、中碎机和细碎机。

破碎机主要包括：颚式破碎机、圆锥破碎机、反击式破碎机、冲击式破碎机（制砂机）、锤式破碎机、对辊破碎机等；

颚式破碎机主要结构有机架、偏心轴、大皮带轮、飞轮、侧护板、肘板、肘板后座、调隙螺杆、复位弹簧、定颚板与动颚板等。

工作时电动机驱动皮带和皮带轮，通过偏心轴使动颚上下运动，当动颚上升时肘板和动颚间夹角变大，从而推动动颚板向定颚板接近，与此同时物料被挤压、搓、碾等多重破碎；当动颚下行时，肘板和动颚间夹角变小，动颚板在拉杆、弹簧的作用下离开定颚板，已被粉碎的物料在重力的作用下，经颚腔下部的出料口自由卸出。因而颚式破碎机的工作是间歇性的，粉碎和卸料过程在颚腔内交替进行。随着电动机连续转动破碎机动颚作周期性的压碎和排料，实现批量生产。

圆锥破碎机主要有机架、皮带轮、水平轴、偏心套、上破碎壁(定锥)、下破碎壁(动锥)、液力偶合器、润滑系统、控制系统等几部分组成。

其动锥固定在一个悬挂竖轴上，竖轴置于水平轴上的偏心套筒内。工作时，电动机带动皮带轮或联轴器旋转，从而通过水平轴、偏心套、悬挂竖轴迫使动锥沿着定锥内表面作旋摆运动。在动锥靠拢定锥的区段，物料受到动锥的挤压、撞击和弯曲作用而破碎，形成破碎腔;在动锥偏离定锥的地方，已被破碎的物料在自重作用下从锥底卸出。破碎机通过连续性的工作实现对石料的持续破碎。

反击式破碎机是利用板锤的高速冲击和反击板的回弹作用，使物料受到反复冲击而破碎的机械，主要结构有：机架、转子、板锤、反击板、侧护板等。

工作时，在电动机的带动下，转子高速旋转，物料进入板锤作用区时，与转子上的板锤撞击破碎，后又被抛向反击装置上再次破碎，被反击板弹回的矿石再与板锤或转子后面甩出的其他矿石相互碰撞，因此在第一破碎腔中矿石受到反复冲击而被击碎。有些矿石在第一破碎腔破碎到一定粒度后，经过反击板和转子之间的空隙而排至第二破碎腔中，继续受到反复打击，直至达到理想粒度后才由破碎机底部排矿口排出。

冲击式破碎机由进料斗、分料器、涡动破碎腔、叶轮体、主轴总成、底座传动装置及电机等七部分组成，采用石打石原理，让更多物料进行自行碰撞破碎。

物料由进料斗进入制砂机，经分料器将物料分成两部分，一部分由分料器中间进入高速旋转的叶轮中，在叶轮内被迅速加速，其加速度可达数百倍重力加速度，然后以60-70米/秒的速度从叶轮三个均布的流道内抛射出去，首先同由分料器四周自收落下的一部分物料冲击破碎，然后一起冲击到涡动腔内物料衬层上，被物料衬层反弹，斜向上冲击到涡动腔的顶部，经反射后偏转向下运动，又与从叶轮中发射出的物料再次碰撞，这样一块物料在涡动破碎腔内受到两次以至多次几率撞击、磨擦和研磨破碎作用，最后失去能量的物料从破碎腔内排出。在整个破碎过程中，物料相互自行冲击破碎，不与金属元件直接接触，而是与物料衬层发生冲击、磨擦而粉碎，这样就大大的降低了设备的磨损，延长了机械的使用寿命。同时，涡动腔内部巧妙的气流自循环，还最大限度的消除了粉尘污染。

一般来说磨矿机所处理的物料较细，产品粒度是细粒，可达0。074毫米，甚至还要细些。其结构特征是破碎部件（或介质）互相接触，所采用的介质是钢球、钢棒、砾石或矿块等。但有的机械是同时兼有碎矿与磨矿作用，如自磨机。∮5。5×1。8米自磨机处理矿石粒度上限可达350—400毫米，产品细度可达—200目占40%左右。

磨粉机主要包括：雷蒙磨粉机、高压磨粉机、梯型磨粉机、中速磨粉机、立式辊磨机、球磨机、气流磨粉机等；

爱砂磨机(IsaMill)是一种用于细磨和超细磨的高速卧式搅拌磨机，磨矿细度能达到-7微米，搅拌器转速高达1000r/min以上，主要由筒体、机架、传动机构、磨盘和产品分离器等组成。电过减速箱带动磨盘转动，磨盘搅动介质和物料进行连续工作，产品分离器的作用是将介质控制在磨机里而将合格产品顺利排出。与常规球磨机和塔磨机相比，爱砂磨的功耗更低、磨矿效率更高。爱砂磨在世界一些较大的工矿企业得到应用。

离心式磨机也是应用较为广泛的一种粉磨设备，设计形式也多样化，在设计上，离心式磨机与常规球磨机不同，它的磨矿室围绕某一固定轴旋转，并以某一预先确定的频率和振幅作机械振动，而不是作简单的绕轴旋转运动。这样，可不受筒式磨机那样的临界转速的限制，使得给定功率和磨机的体积大大减小，磨矿效率显著提高。

按照筒体(磨矿管)的安放位置，离心磨矿机分为立式和卧式两种，立式又有单管(转子式)和三管(行星式)离心磨矿机。它们的磨矿原理不像常规球磨机的磨矿那样，它们是借助离心加速度(不是通过重力加速度)来提高钢球的磨碎力而进行磨矿的，而且这个离心加速度为重力加速度的10-15倍，故是一种高加速度的磨矿方法。但衬套磨损速度快是离心磨的一个比较大的缺点。